CN114587208B - 一种清洁机器人的控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种清洁机器人的控制方法，包括：若接收到所述机器人中碰撞传感器的触发信号，则控制机器人旋转至第一目标后退方向并后退第一预设距离；之后控制机器人向墙体的相对方向旋转预设角度，在旋转过程中，当机器人至少一个碰撞传感器被触发，则确定出所述机器人的第二目标后退方向；之后控制机器人旋转至所述第二目标后退方向并后退第二预设距离；重复执行上述步骤，直至机器人旋转过程中全部碰撞传感器均未被触发，则控制机器人完成所述预设角度的旋转并驶出所述狭窄区域。本方法能够避免清洁机器人在后退过程中发生损坏。

Description

一种清洁机器人的控制方法

技术领域

本发明涉及自动清洁设备领域，具体而言，涉及一种清洁机器人的控制方法。

背景技术

随着科技的发展，越来越多的科技产品进入到我们的工作及生活中，自动清洁机器人正是其中的一种。

现有技术中，机器人的形状各种各样，由于有些机器人的形状限制，当异形机器人进入到无法旋转掉头的区域时，异形机器人不能够像圆形机那样自如地旋转掉头，因此需要特别的运动逻辑来让机器摆脱狭窄区域。

发明内容

本发明的目的在于提供一种清洁机器人的控制方法，能够解决上述提到的至少一个技术问题。具体方案如下：

根据本发明的具体实施方式，第一方面，本发明提供一种清洁机器人的控制方法，所述清洁机器人包括机架、设于所述机架前部的前撞部件、以及设于机架前部和/或侧部的碰撞传感器，所述碰撞传感器与所述前撞部件耦合，且响应于施加于所述前撞部件的碰撞被选择性地触发，所述方法包括：

S10，所述机器人沿墙行驶进入狭窄区域时，若接收到所述机器人至少一个所述碰撞传感器的触发信号，则根据所述机器人的第一可达区域确定所述机器人的第一目标后退方向，然后控制所述机器人旋转至所述第一目标后退方向并后退第一预设距离；

S20，控制所述机器人向所述墙体的相对方向旋转预设角度，在所述机器人旋转过程中，当所述机器人至少一个碰撞传感器被触发，则根据所述机器人沿墙动作时记录的历史行进路径确定出所述机器人的第二目标后退方向；之后控制所述机器人旋转至所述第二目标后退方向并后退第二预设距离；

S30，重复执行步骤S20，直至所述机器人旋转过程中全部碰撞传感器均未被触发，则控制所述机器人完成所述预设角度的旋转并驶出所述狭窄区域。

可选的，在所述步骤S10之前，还包括：

根据所述机器人侧边设置的沿墙传感器判断所述机器人是否沿墙体行驶。

可选的，在所述机器人完成所述预设角度的旋转后，驶出所述狭窄区域的过程中，还包括：

若机器人在驶出过程中至少一个所述碰撞传感器再次被触发，则根据所述机器人的第二可达区域重新计算所述第一目标后退方向，控制所述机器人旋转至重新计算的所述第一目标后退方向并后退所述预设距离，之后尝试旋转一定角度并行进以驶出所述狭窄区域。

可选的，所述第一预设距离大于等于所述机器人沿机架旋转中心旋转的可旋转半径与所述机器人旋转中心至所述前撞部件前端最短距离的差值。

可选的，所述清洁机器人为D形机器人、三角形机器人或方形机器人中的任意一种。

可选的，所述狭窄区域为所述机器人执行旋转掉头动作时没有可旋转空间的区域。

可选的，在所述机器人完成所述预设角度的旋转后，驶出所述狭窄区域的过程中，还包括：

控制所述机器人向所述狭窄区域的边缘行驶，以清扫所述狭窄区域周边。

根据本发明的具体实施方式，第二方面，本发明提供一种清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述清洁机器人包括机架、设于所述机架前部的前撞部件、以及设于机架前部和/或侧部的碰撞传感器，所述碰撞传感器与所述前撞部件耦合，且响应于施加于所述前撞部件的碰撞被选择性地触发，所述方法包括：

S1，所述机器人行驶进入狭窄区域时，根据所述机器人中至少一个所述碰撞传感器的触发信号，确定所述机器人的碰撞位置；

S2，根据所述机器人的碰撞位置以及可达区域确定所述机器人的第一目标后退方向；

S3，控制所述机器人旋转至所述第一目标后退方向并后退第一预设距离；

S4，检测被触发的所述碰撞传感器是否解除触发，若是，则控制所述机器人旋转至步骤S1中碰撞传感器被触发时的方向，并驶出所述狭窄区域。

可选的，在所述控制所述机器人旋转至所述第一目标后退方向的过程中，还包括：

若至少一个所述碰撞传感器仍被触发，则控制所述机器人以当前所在方向后退所述第一预设距离。

可选的，所述方法还包括：

若检测到被触发的所述碰撞传感器未解除触发，则根据所述历史行进路径或已保存的历史地图、以及被触发且未解除的所述碰撞传感器重新确定的所述机器人的碰撞位置，计算第二目标后退方向；控制所述机器人旋转至所述第二目标后退方向并后退第二预设距离，然后重复执行所述步骤S4。

可选的，在所述控制所述机器人旋转至步骤S1中碰撞传感器被触发时的方向的过程中，所述方法还包括：

若至少一个所述碰撞传感器再次被触发，则根据再次触发的所述碰撞传感器的位置重新确定所述机器人的碰撞位置；根据重新确定的所述碰撞位置判断是否可以仅使用旋转动作解除触发，若是，则控制所述机器人向所述碰撞传感器的反方向旋转，以解除所述碰撞传感器的触发；或者，

若否，则根据所述历史行进路径或已保存的历史地图、以及被触发且未解除的所述碰撞传感器重新确定的所述机器人的碰撞位置，计算第二目标后退方向；控制所述机器人旋转至所述第二目标后退方向并后退第二预设距离，然后重复执行所述步骤S4。

根据本发明的具体实施方式，第三方面，本发明实施例提供一种清洁机器人，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上所述任意一项所述清洁机器人的控制方法。

根据本发明的具体实施方式，第四方面，本发明实施例提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如如上所述任意一项所述清洁机器人的控制方法。

与现有技术相比，本发明实施例上述方案具有如下有益效果：

本发明提供的清洁机器人无论是沿墙行驶进入狭窄区域还是非沿墙行驶进入狭窄区域，都会有后退的动作，该后退方向的确定是根据可达区域、历史行进路径或已存储地图计算出来的，以确保机器人能够在以该后退方向后退时，不会有任何阻碍。通过对狭窄区域内清洁机器人有规划地进行脱困，避免机器人在驶出过程中发生碰撞，造成损坏。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：

图1示出了本发明实施例提供的一种清洁机器人的结构示意图；

图2示出了图1所示清洁机器人的底部结构示意图；

图3示出了本发明实施例1提供的一种清洁机器人的控制方法流程图；

图4示出了图1所示清洁机器人处于右侧沿墙行驶状态时，驶出狭窄区域的后退逻辑示意图；

图5示出了本发明实施例2提供的一种清洁机器人的控制方法流程图；

图6示出了图1所示清洁机器人处于非沿墙行驶状态时，驶出狭窄区域的后退逻辑示意图；

图7示出了图1所述清洁机器人不同位置碰撞传感器发生碰撞时的旋转控制方式示意图；

图8示出了本发明实施例3提供的一种清洁机器人的结构框图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。

本发明提供的清洁机器人的控制方法可以应用于各种功能的机器人，如扫地机器人、拖地机器人等。同时，本发明方法适用于各种异形机器人，例如D形机器人、三角形机器人或方形机器人等非圆形机器人。对于所述狭窄区域，是指异形机器人在掉头时没有转动空间的区域，如墙体与柜子形成的角落，或者两个箱子构成的三角区域等。

为了更详细说明本发明的控制方法，本发明实施例后续以D形机器人为例进行说明。

如图1和图2所示，所述D形机器人1包括机架10、设于机架前部的前撞部件11、以及设于机架前部和/或侧部的多个碰撞传感器，所述碰撞传感器与所述前撞部件11耦合，且响应于施加于前撞部件11的碰撞被选择性地触发。

具体的，所述机架10包括大体上由呈矩形的前部机架101和大体上呈半圆形的后部机架102构成。

在所述前部机架101上连接有与其形状相应的方形前撞部件11，可选的，该方形前撞部件11的侧边长度小于或等于所述矩形前部机架101的侧边长度。在所述前部机架101与前撞部件11的连接部位中，机架左侧表面设有第一碰撞传感器110，右侧表面设有第二碰撞传感器120，所述方形前撞部件11的前侧表面设有至少一个碰撞传感器。本实施例中，所述方形前撞部件11的前部表面左端设有第三碰撞传感器130，以及前部表面右端设有第四传感器140。

响应于所述机器人1在行走过程中的碰撞，所述第一碰撞传感器110可响应于施加于前撞部件11的左侧面成角度的力而被触发，第二碰撞传感器120可响应于施加于前撞部件11的右侧面成角度的力而被触发，前撞部件11的前侧表面的成角度的力会使得前部的至少一个碰撞传感器被触发，以上成角度的力按照通常的理解方式，可以是0至180度的力。

所述前部机架101的至少一侧表面设有至少一个沿墙传感器150，该沿墙传感器150用于所述D形机器人沿墙行驶时不会撞墙，所述沿墙传感器150可以是以非接触的方式进行障碍物距离感测的传感器类型，例如红外、超声等传感器。本实施例中，所述沿墙传感器150设置于所述矩形前部机架101的右侧表面，所述D形机器人在任何环境中，都是以右侧沿墙的方式进行沿墙动作。

在其它可选的实施方式中，所述沿墙传感器150可设置于所述矩形前部机架101的左侧表面，则所述机器人大体上的动作和控制与右侧沿墙相反。

在其它可选的实施方式中，也可在所述矩形前部机架101的左侧表面和右侧表面分别设置所述沿墙传感器150。对于在左右两侧均设置沿墙传感器的扫地机，以扫地机前一次的动作来决定，例如扫地机以右侧沿墙进入到一个特定区域，则在后续的动作和控制方面以有效的右侧沿墙为基准，左侧则相反。

所述D形机器人1底部设置有至少一个滚刷12，位于所述前部机架101前端，以平行于地面的方向旋转从而与地面摩擦进行清洁。所述D形机器人1底部左右对称设置两个驱动轮13，用于驱动所述机器人行驶，该两个驱动轮13可以设置于所述矩形前部机架101的底部，从而可以与设于半圆形后部机架102底部的万向轮14形成三点支撑，以支撑机器人在清洁表面行走，特别地，机器人1的整体重心可位于两个驱动轮13的转动轴线上，也可位于该轴线与万向轮14之间的区域，但是可以更靠近所述驱动轮13的转动轴线。

所述D形机器人1内置有控制单元15，该控制单元15可用于接收所述第一碰撞传感器110、第二碰撞传感器120、第三碰撞传感器130及第四传感器140的传感信号，并控制所述驱动轮13按特定的运动逻辑行驶。

本实施例中，所述清洁机器人还包括感知系统、清洁系统、能源系统和人机交互系统等，上述各系统并未图示，可以采用现有的任何清洁设备所包括的各系统部件集成于本发明的清洁机器人，以完成本发明实施例所述机器人的整体运行功能，上述各系统的集成或位置关系可以参考现有技术获得，在此不做赘述。

实施例1

具体的，下面结合上述D形机器人对本发明实施例1提供的一种清洁机器人的控制方法进行详细描述，该方法适用于所述异形机器人以沿墙行驶状态进入狭窄区域的情况，所述沿墙行驶状态是指机器人靠着墙体行驶。

如图3所示，所述清洁机器人的控制方法包括：

S10，所述机器人沿墙行驶进狭窄区域时，若接收到所述机器人中至少一个碰撞传感器的触发信号，则根据所述机器人的第一可达区域确定所述机器人的第一目标后退方向，然后控制所述机器人旋转至所述第一目标后退方向并后退第一预设距离；

其中，对于具体是哪个碰撞传感器被触发，主要取决于所述狭窄区域的形状，但对于沿墙行驶，任何情况下都是所述方形前撞部件11的前部表面的碰撞传感器被触发。本实施例中，所述狭窄区域为类似矩形结构，所述D形机器人沿墙行驶过程中，所述前部机架11前部的第三和/或第四碰撞传感器会被触发，当接收到触发信号时，所述D形机器人开始执行沿墙后退逻辑，以便摆脱所述狭窄区域。

所述第一可达区域为所述机器人行驶至当前位置的过程中机身所覆盖过的区域。所述第一可达区域可根据所述机器人内保存的历史地图信息或历史行进路径进行确定。所述第一可达区域也可以理解为是所述机器人的可后退区域。所述第一目标后退方向为从所述机器人当前位置向所述可后退区域延伸的一条射线。优选的，所述第一目标后退方向可以为所述机器人沿墙动作时的历史行进路径，该情况下所述控制机器人旋转至所述第一目标后退方向的角度为零。

既然机器是沿墙行进的，那么沿墙动作时的历史行进路径是确定的，并且是可以被记录的，该记录可以是保存到地图中，当机器人再次行驶到该墙时，不会再撞这堵墙。

所述第一预设距离小于等于所述机器人沿机架旋转中心旋转的可旋转半径与所述机器人旋转中心至前撞部件11前端最短距离的差值。通过设置该第一预设距离，使机器人在后退过程中能够对狭窄区域内进行彻底清扫，例如角落。本实施例中，所述第一预设距离为所述D形机器人的旋转中心与方形前撞部件11右前方顶点的距离减去所述机器人旋转中心至前撞部件11前端的垂直距离。

当然，可以理解的是，上述第一预设距离的设置可以方便机器人在一次运动过程中彻底摆脱前部墙壁，而为了更好地清洁该狭窄区域，特别是当机器人前部碰撞传感器被触发时，机器人底部滚刷12与前部墙壁之间会有一端间隙，由于滚刷12很难达到设置在机器人底部最前端而导致该间隙的客观存在，所以该预设距离的设置可以小于以上所描述的差值，这样机器人在左转过程中，机器人中第四和/或第二碰撞传感器会被多次触发，虽然该过程会降低机器人行进效率，但是对于以上间隙的有效清洁时有益的。

可选的，在该步骤S10之前，所述方法还包括：

根据所述机器人侧边设置的沿墙传感器判断所述异形机器人是否沿墙体行驶。当然也不限于根据沿墙传感器判断是否沿墙行驶，也可以是根据碰撞传感器或其它传感器判断是否沿墙行驶。

S20，控制所述机器人向所述墙体的相对方向旋转预设角度，在所述机器人旋转过程中，当所述机器人至少一个碰撞传感器被触发，则根据所述机器人沿墙动作时记录的历史行进路径确定出所述机器人的第二目标后退方向；之后控制所述机器人旋转至所述第二目标后退方向并后退第二预设距离；

本实施例中，由于所述沿墙传感器150设置于所述D形机器人的右侧，所以控制所述D形机器人向左尝试旋转预设角度。该预设角度为机器人转到与前方墙面形成的某一角度，以尽可能的实现机器人掉头。所述预设角度的数值范围不限，具体根据实际狭窄区域的形状进行设定。示例性的，所述预设角度为90度或小于90度。

需要注意的是，本发明所说的旋转均是指所述机器人以机架旋转中心进行不同方向的旋转。

在尝试旋转预设角度后，所述机器人还是无法掉头，此时开始执行无法掉头的后退逻辑。在该过程中由于历史行进路径是唯一确定的，相比可达区域确定的目标后退方向更精确，唯一且确定，因此在所述历史行进路径的基础上确定所述第二目标后退方向，能够提高机器人脱困效率。

所述第二预设距离与所述第一预设距离可以相同，也可以不同。所述第二预设距离小于等于所述机器人沿机架旋转中心旋转的可旋转半径与所述机器人旋转中心至前撞部件前端最短距离的差值。

S30，重复执行步骤S20，直至所述机器人旋转过程中全部碰撞传感器均未被触发，则控制所述机器人完成所述预设角度的旋转并驶出所述狭窄区域。

该步骤中，所述机器人重复执行“旋转-碰撞-回旋-后退”这个过程。本实施例中，所述机器人向左旋转，碰撞后转至历史行进路径所在方向并后退；再左转，碰撞后再转至历史行进路径所在方向并后退，如此反复，直到所述机器人向左旋转过程中不再触发左侧的碰撞传感器，则完成向左旋转的动作后驶出所述狭窄区域。

作为一种可选的实施方式，在所述机器人完成所述预设角度的旋转后，驶出所述狭窄区域的过程中，还包括：

S40，若机器人在驶出过程中至少一个所述碰撞传感器再次被触发，则根据所述机器人的第二可达区域重新计算所述第一目标后退方向，控制所述机器人旋转至重新计算的所述第一目标后退方向并后退所述预设距离，之后尝试旋转一定角度并行进以驶出所述狭窄区域。

可以理解为，对于某些形状的狭窄区域，在完成所述预设角度的旋转后，在行进过程中可能某个碰撞传感器又被触发，此时需要再次根据当前的可达区域重新计算所述第一目标后退方向，每一次重新计算的第一目标后退方向可以相同也可以不同。其中，所述第二可达区域为所述机器人行驶至当前位置的过程中机身覆盖过的区域。

在实际工作中，如图4所示，当所述D形机器人沿墙进入狭窄区域时，所述方形前撞部件11正前方被触发，先以所述机器人记录的沿墙路径后退第一预设距离；以所述沿墙路径后退是因为按照该路径，机器人的后退路径是不会被阻碍的；进行第一次的90°左转尝试，如果左侧第一碰撞传感器110被触发，则控制所述D形机器人右旋至所述后退方向；再次后退第一预设距离，并再次进行左转尝试，如果左侧第一碰撞传感器110仍被触发，则再次右旋至所述目标后退方向；直到在左转尝试时左侧第一碰撞传感器110不再触发，则机器人下一步的动作是完成如上描述的90°左转，然后继续以该方向前进，在完成左转过程中，不排除第一碰撞传感器110外的其他三个碰撞传感器被触发的情况，若右前方的第四碰撞传感器140再次碰撞到所述狭窄区域的障碍物，则控制所述D形机器人继后退所述第二预设距离继续完成左转90°的动作直至能够行驶出狭窄区域；如其他传感器被触发，仍采用预设的动作模式进行。

在其它可选的实施例中，在所述机器人完成所述预设角度的旋转后，驶出所述狭窄区域的过程中，还包括：

控制所述机器人向所述狭窄区域的边缘行驶，以清扫所述狭窄区域周边。

具体的，所述机器人在完成所述预设角度的旋转之后的行进过程中，再次以前一次的碰撞位置去靠近狭窄区域的边缘，尽可能覆盖清扫区域，防止漏扫。在实际过程中，可通过结合所述机器人顶部设置的LDS红外传感器来判断所述狭窄区域边缘位置，从而进行全方位清扫。

本实施例提供的清洁机器人的控制方法是基于机器人沿墙行驶状态，以可达区域结合历史行进路径计算出目标后退方向，以确保机器人能够在以该后退方向后退时，不会有任何阻碍，提高脱困效率；通过针对狭窄区域内异形机器人有规划地进行脱困，避免机器人在驶出过程中发生碰撞，造成损坏。

实施例2

下面结合上述D形机器人对本发明实施例2提供的一种清洁机器人的控制方法进行详细描述，该方法适用于所述清洁机器人以非沿墙行驶状态进入狭窄区域的情况，所述非沿墙行驶状态是指机器人没有靠着墙体行驶。

如图5所示，本发明提供清洁机器人的控制方法，包括：

S1，所述机器人行驶进入狭窄区域时，根据所述机器人中至少一个碰撞传感器的触发信号，确定出所述机器人的碰撞位置；

本实施例中，所述机器人的机架前部101设有多个碰撞传感器，如第一碰撞传感器110、第二碰撞传感器120、第三碰撞传感器130和第四碰撞传感器140；基于不同位置的传感器，机器人可以确认出碰撞的位置，该位置能确定机器人是哪个位置碰撞到障碍物，从而为之后的后退及旋转提供基础信息。

对于碰撞位置的确定，以开关式碰撞传感器为例，例如前部的第三碰撞传感器130和第四碰撞传感器140，当机器人的碰撞位置靠近第三碰撞传感器130时，很显然由于硬质材料制成的前撞部11会整体相对机架10移动，而碰撞点是首要位移点，随之带动前撞部其他部位跟随移动，此时第三碰撞传感器130会首先被触发，并且将触发控制信号发送给机器人控制单元，随后的过程中，有可能前部的第四碰撞传感器140也被触发，并将触发控制信号也发送给机器人控制单元，机器人控制单元根据触发的先后顺序便可以大致判断出碰撞位置；如果是第一和第三碰撞传感器110和130被触发，则可以确定碰撞位置在左前角区域；如果是第二和第四碰撞传感器120和140被触发，则可以确定碰撞位置在右前角区域；如果是第一或第二碰撞传感器被触发，则在左侧或者右侧发生碰撞。

S2，根据所述碰撞位置、以及所述机器人的可达区域确定所述机器人的第一目标后退方向，该第一目标后退方向为从所述机器人当前位置向所述可后退区域延伸的一条射线；

该步骤中，所述可达区域为所述机器人行驶至当前位置的过程中机身所覆盖过的区域。所述可达区域可根据所述机器人内保存的历史地图或历史行进路径、以及所述碰撞位置进行确定。所述可达区域可以理解为是所述机器人的可后退区域。本实施例中，所述第一目标后退方向为从所述机器人当前位置向所述可后退区域延伸的一条射线。

所述第一目标后退方向为所述可后退区域内任意一个方位。由于机器人在碰撞前的行进路径是确定的，因此可以优选前进方向为后退方向；当然可以理解的是，机器人在非首次清扫时，机器人控制单元中保存有房间地图信息，因此机器人也可以根据已保存的地图信息来确定后退方向。例如在一个空旷区域行进过程中发生碰撞，根据碰撞前的行进路径可以唯一确定后退方向，而根据已存的地图信息有可能会有无数条后退路径，此时机器人会根据碰撞位置来随机确定一条后退路径。

S3，控制所述机器人旋转至所述第一目标后退方向并后退第一预设距离；

该步骤的目的是使所述被触发的碰撞传感器解除触发。具体的，在所述控制所述机器人旋转至所述第一目标后退方向的过程中，还包括：

若至少一个所述碰撞传感器仍被触发，则控制所述机器人以当前所在方向后退所述第一预设距离。

S4，检测被触发的所述碰撞传感器是否解除触发，若是，则控制所述机器人旋转至步骤S1中碰撞传感器被触发时的方向，并驶出所述狭窄区域。

该步骤的目的是确定所述被触发的碰撞传感器是否解除触发，如果在步骤S3中碰撞传感器解除触发，则控制所述机器人以发生碰撞时所处的方向为目标方向进行旋转，再后退或掉头以驶出所述狭窄区域。

作为一种可选的实施方式，若所述被触发的碰撞传感器未解除触发，则根据所述历史行进路径或已保存的历史地图、以及被触发且未解除的所述碰撞传感器重新确定的所述机器人的碰撞位置，计算第二目标后退方向；

控制所述机器人旋转至所述第二目标后退方向并后退第二预设距离，然后重复执行所述步骤S4。

该实施方式，最主要的目的是再次尝试使未解除触发的碰撞传感器解除触发。可以理解为，该实施方式是重复执行步骤S2至S4。所述第二目标后退方向可以与所述第一目标后退方向相同，也可以不同。

作为一种可选的实施方式，在所述控制所述机器人旋转至步骤S1中碰撞传感器被触发时的方向的过程中，还包括：

若至少一个所述碰撞传感器再次被触发，则根据再次触发的碰撞传感器的位置重新确定所述机器人的碰撞位置，判断是否可以仅使用旋转动作解除，若是，则控制所述机器人向碰撞传感器的反方向旋转，以解除所述碰撞传感器的触发。

其中，所述反方向旋转的具体情形包括：

当所述机器人第一碰撞传感器和/或第四碰撞传感器被触发时，控制所述机器人向右旋转/顺时针旋转至所述目标后退方向；或，

当所述机器人第二碰撞传感器和/或第三碰撞传感器被触发时，控制所述机器人向左旋转/逆时针旋转至所述目标后退方向；或，

当所述机器人第三碰撞传感器和第四碰撞碰撞传感器同时被触发时，控制所述机器人直接后退。

图6示出了上述反向旋转的多个原理示意图，其中，黑色圆圈表示被碰撞的障碍物，当所述第一碰撞传感器110或第四碰撞传感器140碰撞所述障碍物被触发时，机器人先顺时针旋转，然后后退；当第二碰撞传感器120或第三碰撞传感器130被触发时，机器人先逆时针旋转，然后后退；而当第三和第四碰撞传感器都被触发时，此时表示机器人以前向碰撞障碍物，机器人直接后退，然后再进行下一步动作，例如左旋或右旋，然后再前进，当某个碰撞传感器再次被触发时，仍然采取以上动作。

作为一种可选的实施方式，若不可以仅使用旋转动作解除，则根据所述历史行进路径或已保存的历史地图、以及被触发且未解除的所述碰撞传感器重新确定的所述机器人的碰撞位置，计算第三目标后退方向；

控制所述机器人旋转至所述第三目标后退方向并后退第三预设距离，然后重复执行所述步骤S4。

具体的，所述重新计算的第三目标后退方向与首次计算的第一目标后退方向可以相同，也可以不同。需要说明的是，在本实施例中涉及到的第一预设距离、第二预设距离、第三预设距离的范围都是小于等于所述机器人沿机架旋转中心旋转的可旋转半径与所述机器人旋转中心至前撞部件11前端最短距离的差值，具体可参考实施例1中的详细说明，在此不再赘述。

在实际工作中，如图7所示，当D形机器人在非沿墙的情况下需要旋转时，如果至少一个碰撞传感器被触发，机器人则会进入通用后退逻辑：

所述D形机器人发生碰撞时所处位置为A，当前方向为S，根据可达区域确定出第一目标后退方向为a；控制所述D形机器人从当前位置A和当前方向S尝试旋转到所述第一目标后退方向a的角度；若在旋转到所述后退方向a的角度过程中任意一个碰撞传感器被触发(此时机器处于方向b，位置A)，则所述D形机器人直接以当前方位b后退预设距离到达位置B，并且根据历史行进路径重新确认新的第二目标后退方向c；所述D形机器人以新的第二目标后退方向c为目标，从所述位置B向目标后退方向c旋转，若在旋转过程中任意一个碰撞传感器被触发(此时机器处于方向d，位置B)，则所述D形机器人直接以当前方位d、位置B为起点后退预设距离到达位置C(此时处于方向d、位置C)，直到在旋转过程中任意一个碰撞传感器不再被触发；此时，控制所述D形机器人尝试以首次发生碰撞时机器人所在方向S为目标后退方向，从当前位置向方向a旋转，直到能够旋转到a方向。在该旋转的过程中若碰撞传感器仍被触发，则重复执行上述旋转-后退的过程。

本实施例提供的清洁机器人的控制方法是基于机器人处于非沿墙行驶状态，以可后退区域结合历史行进路径计算出后退方向，以确保机器人能够在以该后退方向后退时，不会有任何阻碍，提高脱困效率；通过对狭窄区域内异形机器人有规划地进行脱困，避免机器人在驶出过程中发生碰撞，造成损坏。

实施例3

图8为本发明实施例3提供的一种清洁机器人的结构示意图。图8示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性清洁机器人的框图。图8显示的异形机器人仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。

本实施例提供一种清洁机器人，包括：至少一个处理器；以及，与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如上实施例1或2所述的方法步骤。

如图8所示，清洁机器人以通用计算设备的形式表现。异形机器人的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，存储器28，连接不同系统组件(包括存储器28和处理单元16)的总线18。

总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

清洁机器人典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被异形机器人访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。异形机器人可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图8未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图8中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM，DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

清洁机器人也可以与一个或多个外部设备17(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该异形机器人交互的设备通信，和/或与使得该异形机器人能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，异形机器人还可以通过网络适配器20与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器20通过总线18与机器人12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合异形机器人使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元16通过运行存储在存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明任意实施例提供的异形机器人驶出狭窄区域的控制方法。

实施例4

本发明实施例4还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所述的清洁机器人的控制方法。

本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。

计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述清洁机器人包括机架、设于所述机架前部的前撞部件、以及设于机架前部和/或侧部的碰撞传感器，所述碰撞传感器与所述前撞部件耦合，且响应于施加于所述前撞部件的碰撞被选择性地触发，所述方法包括：

S10，所述机器人沿墙行驶进入狭窄区域时，若接收到所述机器人至少一个所述碰撞传感器的触发信号，则根据所述机器人的第一可达区域确定所述机器人的第一目标后退方向，然后控制所述机器人旋转至所述第一目标后退方向并后退第一预设距离，其中，所述第一可达区域为所述机器人行驶至当前位置的过程中机身所覆盖过的区域；

S20，控制所述机器人向所述墙体的相对方向旋转预设角度，在所述机器人旋转过程中，当所述机器人至少一个碰撞传感器被触发，则根据所述机器人沿墙动作时记录的历史行进路径确定出所述机器人的第二目标后退方向；之后控制所述机器人旋转至所述第二目标后退方向并后退第二预设距离；

S30，重复执行步骤S20，直至所述机器人旋转过程中全部碰撞传感器均未被触发，则控制所述机器人完成所述预设角度的旋转并驶出所述狭窄区域，

其中，在所述机器人完成所述预设角度的旋转后，驶出所述狭窄区域的过程中，所述方法还包括：

若机器人在驶出过程中至少一个所述碰撞传感器再次被触发，则根据所述机器人的第二可达区域重新计算所述第一目标后退方向，控制所述机器人旋转至重新计算的所述第一目标后退方向并后退预设距离，之后尝试旋转一定角度并行进以驶出所述狭窄区域，其中，所述第二可达区域为所述机器人行驶至当前位置的过程中机身覆盖过的区域。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤S10之前，还包括：

根据所述机器人侧边设置的沿墙传感器判断所述机器人是否沿墙体行驶。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设距离大于等于所述机器人沿机架旋转中心旋转的可旋转半径与所述机器人旋转中心至所述前撞部件前端最短距离的差值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述清洁机器人为D形机器人、三角形机器人或方形机器人中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述狭窄区域为所述机器人执行旋转掉头动作时没有可旋转空间的区域。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述机器人完成所述预设角度的旋转后，驶出所述狭窄区域的过程中，还包括：

控制所述机器人向所述狭窄区域的边缘行驶，以清扫所述狭窄区域周边。

7.一种清洁机器人的控制方法，其特征在于，所述清洁机器人包括机架、设于所述机架前部的前撞部件、以及设于机架前部和/或侧部的碰撞传感器，所述碰撞传感器与所述前撞部件耦合，且响应于施加于所述前撞部件的碰撞被选择性地触发，所述方法包括：

S1，所述机器人行驶进入狭窄区域时，根据所述机器人中至少一个所述碰撞传感器的触发信号，确定所述机器人的碰撞位置；

S2，根据所述机器人的碰撞位置以及可达区域确定所述机器人的第一目标后退方向，其中，所述可达区域为所述机器人行驶至当前位置的过程中机身所覆盖过的区域；

S3，控制所述机器人旋转至所述第一目标后退方向并后退第一预设距离；

S4，检测被触发的所述碰撞传感器是否解除触发，若是，则控制所述机器人旋转至步骤S1中碰撞传感器被触发时的方向，并驶出所述狭窄区域，

其中，所述方法还包括：

若检测到被触发的所述碰撞传感器未解除触发，则根据历史行进路径或已保存的历史地图、以及被触发且未解除的所述碰撞传感器重新确定的所述机器人的碰撞位置，计算第二目标后退方向；

控制所述机器人旋转至所述第二目标后退方向并后退第二预设距离，然后重复执行所述步骤S4。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述控制所述机器人旋转至所述第一目标后退方向的过程中，还包括：

若至少一个所述碰撞传感器仍被触发，则控制所述机器人以当前所在方向后退所述第一预设距离。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述控制所述机器人旋转至步骤S1中碰撞传感器被触发时的方向的过程中，所述方法还包括：

若至少一个所述碰撞传感器再次被触发，则根据再次触发的所述碰撞传感器的位置重新确定所述机器人的碰撞位置；

根据重新确定的所述碰撞位置判断是否可以仅使用旋转动作解除触发，若是，则控制所述机器人向所述碰撞传感器的反方向旋转，以解除所述碰撞传感器的触发。